张 虎(1980-) 男,本科,2002年毕业于山东科技大学工业自动化专业,现任山东三融集团圣杰能源环境工程有限公司 DCS开发部主任,达拉特电厂四期脱硫DCS 项目经理。
摘要:以600MW脱硫工程实例,介绍脱硫系统的工艺流程、DCS配置说明及DCS系统的应用及措施。
关键词:脱硫岛;FGD-DCS;XDPS400+
Abstract: The technical process of FGD system, DCS configuration instruction and the application and measures of DCS system are briefly described with the case of 600MW FGD project.
Key words: FGD Isle, FGD-DCS, XDPS400+
1 前言
近几年随着国家对环保工作的力度加大,国内脱硫工程迅速展开,各种技术在中国得到广泛运用,在600MW机组的脱硫工程上获得突破,成功采用了新华XDPS400+DCS系统,打破了国外DCS系统垄断大型脱硫工程的格局。
2 工程介绍
华能达拉特电厂四期为2台600MW机组,为保证烟气排放达到环保要求,安装了1套FGD烟气脱硫系统。烟气脱硫系统的流程如图1所示。

图1 烟气脱硫系统
3 DCS配置说明
本期工程为2X600MW机组脱硫岛工程,烟气采用石灰石-石膏湿法工艺进行脱硫。#7、#8机组设独立的烟气系统、吸收塔、氧化风机等脱硫装置,单元运行;石灰石制备、事故浆池、石膏脱水、工艺水、废水处理等辅助系统公用。
脱硫系统的控制系统是以分散控制系统(DCS)为核心,对#7、#8机组的脱硫系统、公用系统以及电气系统实现自动控制。本工程DCS选用新华控制工程有限公司的XDPS-400+系统,XDPS-400+系统是开放型工业控制系统,可以方便地进行系统扩展。操作简便,减少了运行人员的工作量。
本工程脱硫装置DCS共设4个操作员站、1个工程师站(兼历史站)及1个SIS接口机站(其中#7机组脱硫系统、#8机组脱硫系统、公用系统共用1个及废水1个)。
整套脱硫系统采用集中监控方式,操作人员在集中控制室通过LCD及键盘和鼠标对系统进行监视和控制操作。#7、#8机组脱硫及公用系统设一个集中控制室,布置在电控楼内。
整套系统采用一套分散控制系统(DCS)进行控制,在脱硫控制室内以LCD和键盘为核心,并配以少量的紧急后备操作按钮完成脱硫系统的启、停操作、模拟量控制和运行参数的监视,并完成相关辅助设备的顺序控制和联锁保护。
本工程DCS热控I/O点共计约为2600点(包括电气部分),配置6对DPU,16面机柜(包括端子柜)。脱硫DCS系统的配置图如图2所示。

图2 脱硫DCS系统的配置
4 控制功能
本工程DCS 包括以下主要功能:
(1)数据采集(DAS)
(2)模拟量控制(MCS)
(3)顺序控制(SCS)
(4)电气系统控制(ECS)
(5)自动调节(PID)
5 DCS运行画面
系统主要画面包括:烟气系统、吸收塔系统、工艺水系统、石灰石制备系统、石灰石浆液输送系统、石膏脱水系统、事故浆液系统、电气系统和总貌图等如图3所示。
6 控制系统可靠性措施
(1)从数据总线、控制器DPU、控制电源、以太网通讯到人机接口MMI均为冗余配置,任何时候都同时工作,保证在各种运行工况下系统的实时性和响应时间。

图2 脱硫DCS系统的配置
(2)负荷容量
通讯总线负荷率≤30%
控制器CPU的负荷率≤40%最忙时)
操作员站CPU的负荷率:≤40%最忙时)
存储器占用容量:≤50%
I/O模件槽裕量:≥15%
I/O点裕量:≥15%
系统电源负荷裕量:30%~40%。
(3)脱硫系统的重要保护和跳闸回路(如FGD入口温度、入口压力、出口压力等重要保护动作条件)采用相对独立的多个测量通道。
(4)全汉化显示,采用Windows通用软件平台。
(5)上位机功能强大。紧急时任何一台机器均可快速实现工程师站、历史站及操作员站功能。
7 分析及讨论
从目前运行效果来看,采用XDPS-400+控制后大大降低了操作人员的劳动强度和系统运行的可靠性与连续性,完全实现大型DCS控制系统的功能,而且成本与开放性上与进口DCS有较大的优势。
自控系统是烟气脱硫工程的神经中枢,是有机地把脱硫工艺和工业自动化系统结合起来,达到最大脱硫效果。自控系统的好坏直接决定了脱硫工程项目实施的成败,国内烟气脱硫项目在工程施工和调试阶段暴露了很多问题,而这些问题最直接的原因是自控系统的设计不合理。脱硫工艺有上百种,只有把脱硫工艺和自动化系统有机的结合起来,才能发挥最大的作用;当两者结合到一起时也带来了许多技术方面和工程方面的难题,值得国内业界同行的思考和探索。
其它作者:
马晓伟,毕业于湖南大学,现就职于华能内蒙古达拉特电厂四期脱硫热工班;
许长江,本科,1997年毕业于济南大学机械设计专业,现任山东三融集团圣杰电力设计院工艺设备部主任,达拉特电厂四期脱硫项目总设计师。
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